人體尺度與人體測(cè)量課件

第4章人體尺度與人體測(cè)量1人體尺度與人體測(cè)量人體測(cè)量的基本知識(shí)人體測(cè)量中的主要統(tǒng)計(jì)函數(shù)常用的人體測(cè)量數(shù)據(jù)人體各部分結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算人體測(cè)量數(shù)據(jù)的應(yīng)用※內(nèi)容提要2人體尺度與人體測(cè)量4.1人體測(cè)量概述概述人體測(cè)量的基本術(shù)語人體測(cè)量的主要測(cè)量方法3人體尺度與人體測(cè)量

人體測(cè)量學(xué)：概述——是一門新興的學(xué)科。通過測(cè)量人體各部位尺寸來確定個(gè)體之間和群體之間在人體尺寸上的差別。用以從而研究人的形態(tài)特征。為各種工業(yè)設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)提供人體測(cè)量數(shù)據(jù)。4人體尺度與人體測(cè)量4.1.1人體測(cè)量的分類人體測(cè)量的方式靜態(tài)人體測(cè)量動(dòng)態(tài)人體測(cè)量用于獲取人體立姿和坐姿時(shí)的尺寸用于獲取人在工作姿勢(shì)下或某種操作活動(dòng)狀態(tài)下的尺寸范圍5人體尺度與人體測(cè)量※靜態(tài)人體測(cè)量指被測(cè)者靜止地站著或坐著進(jìn)行的一種測(cè)量方式。作為設(shè)計(jì)工作空間大小、家具和產(chǎn)品界面以及一些工作設(shè)施等的依據(jù)。靜態(tài)測(cè)量的人體尺寸用途6人體尺度與人體測(cè)量※動(dòng)態(tài)人體測(cè)量指被測(cè)者處于動(dòng)作狀態(tài)下所進(jìn)行的人體尺寸測(cè)量，有時(shí)也包含一些靜止動(dòng)作。測(cè)量重點(diǎn)：人在做出某種動(dòng)作時(shí)的身體特征，通常是對(duì)頭、手、足、四肢所能及的范圍以及各關(guān)節(jié)所能達(dá)到的距離和能轉(zhuǎn)動(dòng)的角度進(jìn)行測(cè)量。7人體尺度與人體測(cè)量動(dòng)態(tài)人體測(cè)量的特點(diǎn)：當(dāng)人進(jìn)行任何一項(xiàng)身體活動(dòng)時(shí)，并不是某個(gè)身體部位獨(dú)立完成的，而是身體各部位協(xié)調(diào)完成，具有一定的連貫性和活動(dòng)性。動(dòng)態(tài)人體測(cè)量要根據(jù)實(shí)際情況加以判斷，不能僅僅依靠靜態(tài)人體測(cè)量來解決實(shí)際問題。8人體尺度與人體測(cè)量被測(cè)者姿勢(shì)測(cè)量基準(zhǔn)面測(cè)量方向支撐面和衣著基本測(cè)點(diǎn)及測(cè)量項(xiàng)目4.1.2人體測(cè)量的基本術(shù)語9人體尺度與人體測(cè)量（1）被測(cè)者姿勢(shì)立姿：被測(cè)者挺胸宜立，頭部以眼耳平面定位，眼睛平視前方，肩部放松，上肢自然下垂，手伸直，手掌朝向體側(cè)，手指輕貼大腿側(cè)面，自然伸直腿部，左、右足后跟并攏，前端分開，使兩足大致呈45。夾角，體重均勻分布于兩足。10人體尺度與人體測(cè)量坐姿：被測(cè)者挺胸坐在被調(diào)節(jié)到腓骨頭高度的平面上。頭部以眼耳平面定位，眼睛平視前方。左、右大腿大致平行，膝彎屈大致成直角，足平放在地面上，手輕放在大腿上。11人體尺度與人體測(cè)量三軸矢狀面正中矢狀面冠狀面水平面眼耳平面（法蘭克福平面）（2）測(cè)量基準(zhǔn)面12人體尺度與人體測(cè)量13人體尺度與人體測(cè)量矢狀面正中矢狀面矢狀面：通過鉛垂軸和縱軸的平面及與其平行的所有平面。將人體分為左、右兩部分。正中矢狀面：將人體分成左右對(duì)稱兩部分的矢狀面。14人體尺度與人體測(cè)量冠狀面冠狀面：通過鉛垂軸和橫軸的平面及與其平行的所有平面都成為冠狀面。將人體分為前、后兩部分。15人體尺度與人體測(cè)量水平面水平面：與矢狀面和冠狀面同時(shí)垂直的所有平面都陳偉水平面。將人體分為上下兩部分。16人體尺度與人體測(cè)量A.上方&下方B.內(nèi)側(cè)&外側(cè)C.近位&遠(yuǎn)位D.橈側(cè)&尺側(cè)E.脛側(cè)&腓側(cè)（2）測(cè)量方向17人體尺度與人體測(cè)量頭側(cè)端足側(cè)端人體上、下方向上上方稱為頭側(cè)端下方稱為足側(cè)端18人體尺度與人體測(cè)量人體左、右方向上靠近正中矢狀面的方向稱為內(nèi)側(cè)。遠(yuǎn)離正中矢狀面的方向稱為外側(cè)。19人體尺度與人體測(cè)量

在四肢上．將靠近四肢附著部位的稱為近位，將遠(yuǎn)離四肢附著部位的稱為遠(yuǎn)位。20人體尺度與人體測(cè)量在上肢上，將橈骨側(cè)稱為橈側(cè)；將尺骨側(cè)稱為尺側(cè)。在下肢上，將脛骨側(cè)稱為脛側(cè)；將腓骨側(cè)稱為腓側(cè)。21人體尺度與人體測(cè)量

立姿時(shí)站立的地面或平臺(tái)以及坐姿時(shí)的椅平面應(yīng)是水平的，穩(wěn)固的不可壓縮的。

要求被測(cè)量者裸體或穿著盡量少的內(nèi)衣(例如只穿內(nèi)褲和汗背心)測(cè)量，在后者情況下，在測(cè)量胸圍時(shí)，男性應(yīng)撩起汗背心，女性應(yīng)松開胸罩后進(jìn)行測(cè)量。

無論何種姿勢(shì)，身體都必須保持左右對(duì)稱，由于呼吸而使測(cè)量值有變化的測(cè)量項(xiàng)目應(yīng)在呼吸平靜時(shí)進(jìn)行測(cè)量。（4）支撐面和衣著22人體尺度與人體測(cè)量（5）基本測(cè)點(diǎn)和測(cè)量項(xiàng)目測(cè)點(diǎn)頭部測(cè)點(diǎn)（16個(gè)）軀干和四肢部位測(cè)點(diǎn)（22個(gè)）測(cè)量項(xiàng)目頭部測(cè)量項(xiàng)目（12項(xiàng)）軀干和四肢部位測(cè)量項(xiàng)（69項(xiàng)）包括；立姿40項(xiàng)，坐姿22項(xiàng)，手和足部6項(xiàng)，體重1項(xiàng)23人體尺度與人體測(cè)量圖2-a測(cè)量項(xiàng)目-立姿24人體尺度與人體測(cè)量圖2-b測(cè)量項(xiàng)目-立姿25人體尺度與人體測(cè)量圖2-c測(cè)量項(xiàng)目-立姿26人體尺度與人體測(cè)量圖2-d測(cè)量項(xiàng)目-立姿27人體尺度與人體測(cè)量圖2-e測(cè)量項(xiàng)目-立姿28人體尺度與人體測(cè)量圖2-f測(cè)量項(xiàng)目-立姿29人體尺度與人體測(cè)量圖3-a測(cè)量項(xiàng)目-坐姿30人體尺度與人體測(cè)量圖3-b測(cè)量項(xiàng)目-坐姿31人體尺度與人體測(cè)量圖3-c測(cè)量項(xiàng)目-坐姿二、人體測(cè)量學(xué)基本術(shù)語32人體尺度與人體測(cè)量圖3-d測(cè)量項(xiàng)目-坐姿二、人體測(cè)量學(xué)基本術(shù)語33人體尺度與人體測(cè)量圖3-e測(cè)量項(xiàng)目-坐姿二、人體測(cè)量學(xué)基本術(shù)語34人體尺度與人體測(cè)量4.1.3人體測(cè)量的方法35人體尺度與人體測(cè)量1.地區(qū)與種族2.年代3.年齡4.性別5.職業(yè)4.2影響人體測(cè)量數(shù)據(jù)的因素36人體尺度與人體測(cè)量

4.2.1地區(qū)與種族※注意點(diǎn)：由于不同國家、不同地區(qū)、不同種族的人體尺寸的差異，即使是同一國家，不同地區(qū)的人體尺寸也有差異。因此，在設(shè)計(jì)中考慮產(chǎn)品的多民族的通用性。

美國空軍飛機(jī)座艙的設(shè)計(jì)是按符合90%的美國人來設(shè)計(jì)的，這對(duì)德國人基本適合，但法國只有80%適合，意大利只有69%，日本只有43%，泰國只有24%，越南只有14%。37人體尺度與人體測(cè)量

4.2.2年代在使用人體測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)，要考慮其測(cè)量年代，然后加以適當(dāng)修正。一組數(shù)據(jù)：

歐洲居民每隔10年身高增加1—1.4cm;美國城市男性青年在1973—1986年的13年間身高增加2.3cm;日本男性青年在1934—1965年的31年間身高增加5.2cm、體重增加4kg、胸圍增加3.1cm;我國原廣州中山醫(yī)學(xué)院男性在1956—1979年的23年間身高增加4.38cm、女性身高增加2.67cm。

38人體尺度與人體測(cè)量

4.2.3年齡例如：人體尺寸增長(zhǎng)過程：男20歲、女18歲。（結(jié)束）手的尺寸：男15歲、女13歲。（達(dá)到一定值）腳的大?。耗?7歲、女15歲。（基本定型）成年人：身高隨年齡增長(zhǎng)而收縮；體重、肩寬、腹圍、臀圍、胸圍卻隨年齡增長(zhǎng)而增長(zhǎng)。注意：在采用人體尺寸時(shí)，必須判斷對(duì)象適合那些年齡組，要注意不同年齡組尺寸數(shù)據(jù)的差異。39人體尺度與人體測(cè)量※關(guān)于兒童歷來關(guān)于兒童的人體尺寸是很少的，而這些資料對(duì)于設(shè)計(jì)兒童用具、設(shè)計(jì)幼兒園、學(xué)校是非常重要的。

例如：欄桿的間距應(yīng)必須阻止兒童頭部的鉆過，以5歲幼兒頭部的最小尺寸為例，它約為14厘米，如果以它為平均值，為了使大部分兒童的頭部不能鉆過，多少要窄一些，最多不超過11厘米。40人體尺度與人體測(cè)量※關(guān)于老年人針對(duì)老年人的尺寸數(shù)據(jù)資料也相對(duì)較少，由于人類社會(huì)生活條件的改善，人的壽命增加，現(xiàn)在世界上進(jìn)入人口老齡化的國家越來越多。所以設(shè)計(jì)中涉及老年人的各種問題不能不引起我們的重視，應(yīng)有老年人的人體尺寸，在沒有的情況下，至少有兩個(gè)問題應(yīng)引起我們的注意：（1）無論男女，上年紀(jì)后身高均比年輕時(shí)矮。（2）伸手夠東西的能力不如年輕人。41人體尺度與人體測(cè)量42人體尺度與人體測(cè)量

家庭用具的設(shè)計(jì)，首先應(yīng)當(dāng)考慮到老年人的要求。因?yàn)榧彝ビ镁咭话悴槐刂v究工作效率，而首先需要考慮的是使用方便，在使用方便方面則年輕人可以遷就一些老年人。在老年人中，老年婦女尤其需要照顧。43人體尺度與人體測(cè)量

4.2.4性別1、對(duì)于大多數(shù)人體尺寸，男性比女性大些；（但有四個(gè)尺寸——胸厚、臀寬、臂部及大腿周長(zhǎng)正相反）2、同整個(gè)身體相比，女性的手臂和腿較短，軀干和頭占的比例較大，肩較窄，骨盆較寬；3、皮下脂肪厚度及脂肪層在身體上的分布，男女也有明顯差別；4、在腿的長(zhǎng)度尺寸起重要作用的場(chǎng)所（如座姿操作的崗位），考慮女性的人體尺寸至關(guān)重要。男女之間的差異：44人體尺度與人體測(cè)量

4.2.5職業(yè)不同職業(yè)的人，在身體大小及比例上也存在著差異。例如，一般體力勞動(dòng)者平均身體尺寸都比腦力勞動(dòng)者稍大些。也有一些人由于長(zhǎng)期的職業(yè)活動(dòng)改變了形體，使其某些身體部位尺寸與平均值有較大差異。45人體尺度與人體測(cè)量

4.3人體測(cè)量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理※一般認(rèn)為人體尺寸的統(tǒng)計(jì)值基本符合正態(tài)分布規(guī)律。因此，可以用平均值、方差、標(biāo)準(zhǔn)差、抽樣誤差、百分位等統(tǒng)計(jì)值來表述群體尺寸特征。46人體尺度與人體測(cè)量

4.3.1平均值表示樣本的測(cè)量數(shù)據(jù)集中地趨向某一個(gè)值，該值稱為平均值，也叫子樣均值。均值是描述測(cè)量數(shù)據(jù)位置特征的值，可用來衡量一定條件下的測(cè)量水平和概括池表現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的集中情況。對(duì)于有n個(gè)樣本的測(cè)量值：x1，x2,...xn其均值為：47人體尺度與人體測(cè)量

4.3.2方差描述測(cè)量數(shù)據(jù)在中心位置(均值)上波動(dòng)程度差異的值叫均方差，通常稱為方差。

方差表明樣本的測(cè)量值是變量，既趨向均值而又在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。對(duì)于均值為x的n個(gè)樣本測(cè)量值：x1,x2,...xn,其方差s2的定義為：S2=1n-1[(x1-x)2+(x2-x)2+…+(xn-x)2]=1n-1∑

ni=1（xi—x）248人體尺度與人體測(cè)量

4.3.3標(biāo)準(zhǔn)差

方差的平方根S就是標(biāo)準(zhǔn)差。1n-1∑

ni=1（xi—x）2S=[]1/2

用來描述測(cè)量值對(duì)均值的波動(dòng)情況。49人體尺度與人體測(cè)量

4.3.4抽樣誤差50人體尺度與人體測(cè)量應(yīng)用人體尺寸參數(shù)數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)注意的問題1.必須弄清設(shè)計(jì)的使用者或操作者的狀況，列出使用者的待征，包括性別、年齡、種族、體格等。2.人體尺寸的統(tǒng)計(jì)分布一般是呈正態(tài)分布的，故按人體尺寸均值設(shè)計(jì)產(chǎn)品和工作空間，往往只能適合50％的人群，而對(duì)另外50％的人群則不適合。3.選用人體尺寸數(shù)據(jù)時(shí)，要考慮操作者的著衣穿鞋情況和其他可能配備的東西，如手套、頭盔、靴子及其他用具。51人體尺度與人體測(cè)量著裝人體尺寸增大的調(diào)整值單位：mm52人體尺度與人體測(cè)量人體測(cè)量中的主要統(tǒng)計(jì)函數(shù)均值方差標(biāo)準(zhǔn)差百分位數(shù)53人體尺度與人體測(cè)量方差表明樣本的測(cè)量值是變量，既趨向均值而又在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。對(duì)于均值為x的n個(gè)樣本測(cè)量值：x1,x2,...xn,其方差s2的定義為：方差S2=1n-1[(x1-x)2+(x2-x)2+…+(xn-x)2]=1n-1∑

ni=1（xi—x）254人體尺度與人體測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)差1n-1∑

ni=1（xi—x）2S=[]1/2方差的平方根S就是標(biāo)準(zhǔn)差55人體尺度與人體測(cè)量百分位數(shù)人體測(cè)量的數(shù)據(jù)常以百分位數(shù)表示人體尺寸等級(jí)，最常用的是第5、第50、第95三種百分位數(shù)。其中：第5百分位數(shù)表示“小”身材。是指有5%的人群身材尺寸小于此值，而有95％的人群身材尺寸大于此值；第50百分位數(shù)表示“中”身材，是指大于和小于此值的人群身材尺寸各為50％；第95百分位數(shù)表示“大”身材，是指有95％的人群身材尺寸小于此值，而有5％的人群身材尺寸大于此值。56人體尺度與人體測(cè)量常用的人體測(cè)量數(shù)據(jù)GB10000一88是1989年7月開始實(shí)施的我國成年人人體尺寸國家標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)人機(jī)工程學(xué)要求提供了我國成年人人體尺寸的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，它適用于工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、軍事工業(yè)以及工業(yè)的技術(shù)改造、設(shè)備更新及勞動(dòng)安全保護(hù)。該標(biāo)準(zhǔn)共提供了七個(gè)類共47項(xiàng)人體尺寸基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)中所列出的數(shù)據(jù)，是代表從事工業(yè)生產(chǎn)的法定中國成年人(男18—60歲，女18—55歲)人體尺寸，并按男、女性別分開列表。57人體尺度與人體測(cè)量人體各部分結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算以身高計(jì)算各部分尺寸由體重計(jì)算體積和表面積由體重、身高、體積計(jì)算生物力學(xué)參數(shù)對(duì)于設(shè)計(jì)中所需的人體數(shù)據(jù)，當(dāng)無條件測(cè)量時(shí)，或宜接測(cè)量有困難時(shí)，或者是為了簡(jiǎn)化人體測(cè)量的過程時(shí)，可根據(jù)人體的身高、體重等基礎(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)，利用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出所需的其他各部分?jǐn)?shù)據(jù)。58人體尺度與人體測(cè)量以身高計(jì)算各部分尺寸59人體尺度與人體測(cè)量人體測(cè)量數(shù)據(jù)的應(yīng)用人體測(cè)量尺寸的修正主要人體測(cè)量